Wireless mesh networks (WMNs) have received tremendous interest as a key technology for next generation wireless networking due to their advantages. Many researchers have increased the available bandwidth of WMNs by using multiple non-overlapping channels and multiple radios. Among multi-channel multi-radio protocols, hybrid multi-channel protocol (HMCP) has been revealed as an optimal scheme for improving the capacity of WMNs compared with other protocols. Net-X provides a generic software architecture that supports the implementation of multi-channel multi-radio protocols based on HMCP.
However, Net-X has several critical problems as a backbone network for the network access. In this thesis, we propose MMRC system architecture based on Net-X to solve the critical problems of the Net-X and provide fast seamless han-doff. We also implement MMRC system architecture and do experiment with various traffic types to evaluate performance of MMRC. The experiment results show that the throughput of UDP and TCP at 4 hops is 25.1 Mbps and 3.6 Mbps in MMRC network, respectively. The measurement result of network layer han-doff latencies is at most 73ms in the presence of background traffic load. The results show that MMRC satisfies the requirements of high-speed last mile connectivity, broadband bandwidth and real time applications such as voice-over-IP (VoIP) as a backbone.
무선 메쉬 네트워크는 기존 무선랜 확장, 공항이나 캠퍼스 같은 공공장소, 재난지역 및 군사지역 등에서 통신망 구축을 목적으로 하는 무선 백본 네트워크로서 자동 조직, 자가 구성, 확장성 등 다양한 장점으로 차세대 무선 네트워킹 기술로 각광 받고 있으며 다수의 채널과 다수의 라디오를 이용하여 메쉬 네트워크의 대역폭을 늘리기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 그 중 Hybrid Multi-Channel Protocol (HMCP) 는 다수의 채널과 다수의 라디오를 사용하는 프로토콜과 비교할 때 높은 성능과 쉬운 구현으로 무선 메쉬 네트워크를 구성하는데 적합하다. Net-X는 HMCP를 기반으로 멀티 채널 멀티 인터페이스 프로토콜을 지원하는 일반적인 소프트웨어 아키텍처를 제공하는 무선 메쉬 네트워크 프레임워크이다. 하지만 Net-X는 클라이언트 노드에게 네트워크 접근 서비스를 제공하기 위한 백본 네트워크로써 여러 가지 중요한 문제, 불편한 인터넷 접속, 간섭 문제, 클라이언트 노드들 간의 통신 불가능, IP 주소 할당 문제 그리고 핸드오프 미지원 문제들이 존재한다.
따라서 본 논문에서는, 본 논문에서는 언급한Net-X의 문제점을 해결하고 무선 백본 네트워크로서의 기능을 충실히 이행하는 MMRC 시스템 아키텍처를 제안하고 이를 구현하였다. 성능 평가를 위해 다양한 트래픽 종류를 이용 백본 네트워크 성능을 측정하여 UDP, TCP경우 4홉에서 각각 25.1Mbps, 3.6Mbps 의 결과를 얻었다. 또한 이동성을 갖는 클라이언트 노드들의 네트워크 계층에서 핸드오프 지연 성능을 측정한 결과 최대 73ms 지연을 갖는다. 이러한 결과를 통해 제안된 MMRC 시스템은 기존 유선 백본망을 대체하여 사용자에게 네트워크 서비스를 제공하는 충분한 역할을 할 수 있을 것으로 예상된다.
